JP2017028866A - Current driver, led driving circuit, lighting device and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simply perform phase shift burst light control.SOLUTION: LED bars 6 of N channels at maximum are connectable to a current driver 8. A pulse measuring circuit 12 measures a period Tand a pulse width Tof external dimming pulses Shaving a duty ratio corresponding to a target light amount common to the LED bars 6 to generate digital period data Dand pulse width data D. An interface circuit 14 is connected to an external processor, and receives (i) enable data S1 designating M pieces of the LED bars 6 as a driving target, and (ii) phase difference setting data S2 designating one of plural selectable phase differences 360°/2, 360°/3 to 360°/N. A pulse generator 20 generates M pieces of internal dimming pulses Swhich have a period represented by the period data Dand a pulse width represented by the pulse width data D, and have a phase difference corresponding to the phase difference setting data S2.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、発光ダイオードの駆動回路に関する。   The present invention relates to a drive circuit for a light emitting diode.

近年、液晶パネルのバックライトや照明機器に、ＬＥＤ（発光ダイオード）が利用される。図１は、一般的な発光装置の構成を示す回路図である。発光装置１００３は、複数のＬＥＤバー（ＬＥＤストリングともいう）１００６＿１〜１００６＿ｎと、スイッチングコンバータ１００４と、電流ドライバ１００８を備える。   In recent years, LEDs (light emitting diodes) are used for backlights of liquid crystal panels and lighting equipment. FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a general light emitting device. The light emitting device 1003 includes a plurality of LED bars (also referred to as LED strings) 1006_1 to 1006_n, a switching converter 1004, and a current driver 1008.

各ＬＥＤバー１００６は、直列に接続された複数のＬＥＤを含む。スイッチングコンバータ１００４は、入力電圧ＶＩＮを昇圧してＬＥＤバー１００６＿１〜１００６＿ｎの一端に駆動電圧ＶＯＵＴを供給する。 Each LED bar 1006 includes a plurality of LEDs connected in series. The switching converter 1004 boosts the input voltage VIN and supplies the drive voltage VOUT to one end of the LED bars 1006_1 to 1006_n.

電流ドライバ１００８は、ＬＥＤバー１００６＿１〜１００６＿ｎごとに設けられた電流源ＣＳ１〜ＣＳｎを備える。各電流源ＣＳは対応するＬＥＤバー１００６に、目標輝度に応じた駆動電流ＩＬＥＤを供給する。 The current driver 1008 includes current sources CS 1 to CS n provided for the LED bars 1006_1 to 1006_n. Each current source CS supplies a driving current I LED corresponding to the target luminance to the corresponding LED bar 1006.

スイッチングコンバータ１００４は、出力回路１１０２と、制御ＩＣ１１００を備える。出力回路１１０２は、インダクタＬ１、スイッチングトランジスタＭ１、整流ダイオードＤ１、出力キャパシタＣ１を含む。制御ＩＣ１１００は、スイッチングトランジスタＭ１のオン、オフのデューティ比を制御することにより、駆動電圧ＶＯＵＴを調節する。 The switching converter 1004 includes an output circuit 1102 and a control IC 1100. The output circuit 1102 includes an inductor L1, a switching transistor M1, a rectifier diode D1, and an output capacitor C1. The control IC 1100 adjusts the drive voltage VOUT by controlling the on / off duty ratio of the switching transistor M1.

こうした発光装置１００３において、ＬＥＤバー１００６の輝度を調節するために、駆動電流ＩＬＥＤの点灯期間ＴＯＮと消灯期間ＴＯＦＦをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御する場合がある。これはバースト調光、ＰＷＭ調光またはバースト駆動とも称される。具体的には、電流ドライバ１００８の調光コントローラ１００９は、輝度に応じたデューティ比を有するパルス信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭｎを受け、それぞれに対応する電流源ＣＳ１〜ＣＳｎをスイッチング制御する。 In such a light emitting device 1003, in order to adjust the luminance of the LED bar 1006, the lighting period T ON and the extinguishing period T OFF of the drive current I LED may be subjected to PWM (Pulse Width Modulation) control. This is also called burst dimming, PWM dimming or burst driving. Specifically, the dimming controller 1009 of the current driver 1008 receives the pulse signals PWM 1 to PWM n having a duty ratio corresponding to the luminance, and performs switching control of the corresponding current sources CS 1 to CS n .

特開２０１０−０１５９６７号公報JP 2010-015967 A 特開２００９−１８８１３５号公報JP 2009-188135 A

バースト調光を行う際に、各チャンネルの駆動電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤｎの位相が揃っていると、スイッチングコンバータ１００４の出力電流Ｉｏｕｔが時間的に集中し、出力電圧ＶＯＵＴのリップルや、予期せぬノイズの要因となるおそれがある。この問題は、調光コントローラ１００９に対して、互いに位相がシフトしたバースト制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭｎを入力し、各チャンネルの点灯期間ＴＯＮを時間的にずらすことにより解決することが可能である。 When performing the burst dimming, if the phases of the drive currents I LED1 to I LEDn of the respective channels are aligned, the output current Iout of the switching converter 1004 is concentrated in time, and the ripple of the output voltage VOUT is expected. There is a risk of noise. This problem is for dimming controller 1009, it is possible to mutually phase enter the burst control signal PWM 1 ~PWM n shifted, solved by shifting the lighting period T ON of each channel in time .

しかしながらこの方法（位相シフトバースト調光という）では、発光装置１００３の外部のプロセッサ（ＤＳＰ）により、ｎ個のバースト制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭｎを生成する必要があるため、液晶テレビの設計者の負担が大きかった。またＬＥＤバーのチャンネル数を設計変更したい場合に、バースト制御信号ＰＷＭ１〜ＰＷＭｎを生成する回路を設計変更する必要があるため、開発コストが高くなるという問題もある。かかる問題は、液晶ディスプレイのバックライトの他、ＬＥＤバーの個数の設計変更が生じやすい他の照明装置においても同様である。 However, in this method (referred to as phase shift burst dimming), it is necessary to generate n burst control signals PWM 1 to PWM n by a processor (DSP) outside the light emitting device 1003. The burden was great. In addition, when it is desired to change the design of the number of channels of the LED bar, it is necessary to change the design of the circuit that generates the burst control signals PWM 1 to PWM n, which causes a problem that the development cost increases. This problem is the same not only in the backlight of the liquid crystal display but also in other lighting devices in which the design change of the number of LED bars is likely to occur.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、簡易に位相シフトバースト調光を実現可能な電流ドライバの提供にある。   The present invention has been made in view of these problems, and one of exemplary purposes of an embodiment thereof is to provide a current driver that can easily realize phase shift burst dimming.

本発明のある態様は、最大で複数Ｎチャンネル（Ｎは２以上の整数）のＬＥＤ（発光ダイオード）バーが接続可能であり、駆動対象に指定されたＭチャンネル（１≦Ｍ≦Ｎ）のＬＥＤバーを駆動する電流ドライバに関する。電流ドライバは、ＭチャンネルのＬＥＤバーに共通の目標光量に応じたデューティ比を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）された外部調光パルスを受けるＰＷＭ入力端子と、外部調光パルスの周期およびパルス幅を測定し、デジタルの周期データおよびパルス幅データを生成するパルス測定回路と、外部のプロセッサと接続され、（i）駆動対象となるＭチャンネルのＬＥＤバーを指定するイネーブルデータ、および、（ii）選択可能な複数の位相差３６０°／２，３６０°／３，…，３６０°／Ｎの中からひとつを指定する位相差設定データを受信するインタフェース回路と、駆動対象となるＭチャンネルに対応するＭ個の電流源であり、それぞれが対応するＬＥＤバーと接続され、内部調光パルスに応じてオン、オフが切りかえ可能なＭ個の電流源と、周期データが示す周期と、パルス幅データが示すパルス幅を有し、かつ位相差設定データに応じた位相差を有するＭ個の内部調光パルスを生成し、Ｍ個の電流源に分配するパルス発生器と、を備える。   In one embodiment of the present invention, a plurality of N-channel (N is an integer greater than or equal to 2) LED (light emitting diode) bars can be connected, and an M-channel (1 ≦ M ≦ N) LED designated as a drive target The present invention relates to a current driver for driving a bar. The current driver has a PWM input terminal that receives a pulse width modulated (PWM) external dimming pulse having a duty ratio corresponding to a target light amount common to M channel LED bars, and a period and a pulse width of the external dimming pulse. A pulse measurement circuit that measures and generates digital period data and pulse width data; and (i) enable data that is connected to an external processor and specifies an M-channel LED bar to be driven; and (ii) selection An interface circuit that receives phase difference setting data for designating one of a plurality of possible phase differences 360 ° / 2, 360 ° / 3,..., 360 ° / N, and M corresponding to the M channel to be driven M current sources, each of which is connected to a corresponding LED bar and can be switched on and off according to an internal dimming pulse. And M internal dimming pulses having a cycle indicated by the cycle data and a pulse width indicated by the pulse width data and having a phase difference corresponding to the phase difference setting data are distributed to the M current sources. A pulse generator.

この態様によると、外部のプロセッサにおいて単一のＰＷＭ信号を生成すればよく、Ｍ個のＰＷＭ信号を生成する必要がない。またプラットフォーム毎に適切なイネーブルデータと位相差設定データを生成して電流ドライバに与えることにより、所望のチャンネル数のＬＥＤバーを、所望の位相差で位相シフトバースト調光することが可能となる。   According to this aspect, it is only necessary to generate a single PWM signal in an external processor, and it is not necessary to generate M PWM signals. In addition, by generating appropriate enable data and phase difference setting data for each platform and supplying them to the current driver, it is possible to perform phase shift burst dimming on a desired number of channels of LED bars with a desired phase difference.

イネーブルデータは、ＮチャンネルのＬＥＤバーそれぞれの使用、不使用を指定してもよい。   The enable data may specify use or non-use of each N-channel LED bar.

ある態様の電流ドライバは、Ｍチャンネルの電流源とＬＥＤバーの接続点に生ずるＭ個の検出電圧を受け、最も低い検出電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、フィードバック信号を生成するエラーアンプをさらに備えてもよい。フィードバック信号に応じて、ＬＥＤバーに供給される駆動電圧がフィードバック制御されてもよい。   An aspect of the present invention provides an error amplifier that receives M detection voltages generated at a connection point between an M channel current source and an LED bar, amplifies an error between the lowest detection voltage and a predetermined reference voltage, and generates a feedback signal. May be further provided. The drive voltage supplied to the LED bar may be feedback controlled in accordance with the feedback signal.

ある態様の電流ドライバは、イネーブルデータおよび位相差設定データを保持するレジスタをさらに備えてもよい。   The current driver of an aspect may further include a register that holds enable data and phase difference setting data.

ある態様の電流ドライバは、アナログ調光電圧を受けるアナログ調光端子をさらに備えてもよい。Ｍ個の電流源は、アナログ調光電圧に比例した定電流を生成してもよい。   The current driver of an aspect may further include an analog dimming terminal that receives an analog dimming voltage. The M current sources may generate a constant current proportional to the analog dimming voltage.

Ｍ個の電流源はそれぞれ、対応するＬＥＤバーと接地の間に順に直列に設けられた出力トランジスタおよびセンス抵抗と、その一方の入力端子にアナログ電圧が入力され、その他方の入力端子にセンス抵抗の電圧降下が入力され、その出力端子が出力トランジスタの制御端子と接続される演算増幅器と、を含んでもよい。   Each of the M current sources is an output transistor and a sense resistor provided in series between the corresponding LED bar and ground in order, an analog voltage is input to one input terminal, and a sense resistor is input to the other input terminal. And an operational amplifier whose output terminal is connected to the control terminal of the output transistor.

Ｍ個の電流源はそれぞれの演算増幅器のオン、オフが、対応する内部調光パルスに応じて切りかえられてもよい。   The M current sources may be turned on or off according to the corresponding internal dimming pulse.

ある態様の電流ドライバは、アナログ調光電圧を受けるアナログ調光端子と、アナログ調光電圧を所定係数倍し、Ｍ個の電流源それぞれの演算増幅器に、アナログ電圧として供給するバッファと、をさらに備えてもよい。   A current driver according to an aspect further includes: an analog dimming terminal that receives the analog dimming voltage; and a buffer that multiplies the analog dimming voltage by a predetermined coefficient and supplies the operational amplifier of each of the M current sources as an analog voltage. You may prepare.

ある態様の電流ドライバは、ひとつの半導体基板に一体集積化されてもよい。「一体集積化」とは、回路の構成要素のすべてが半導体基板上に形成される場合や、回路の主要構成要素が一体集積化される場合が含まれ、回路定数の調節用に一部の抵抗やキャパシタなどが半導体基板の外部に設けられていてもよい。回路を１つのチップ上に集積化することにより、回路面積を削減することができるとともに、回路素子の特性を均一に保つことができる。   The current driver of a certain aspect may be integrated on a single semiconductor substrate. “Integrated integration” includes the case where all of the circuit components are formed on a semiconductor substrate and the case where the main components of the circuit are integrated. A resistor, a capacitor, or the like may be provided outside the semiconductor substrate. By integrating the circuit on one chip, the circuit area can be reduced and the characteristics of the circuit elements can be kept uniform.

本発明の別の態様は、ＬＥＤ駆動回路に関する。ＬＥＤ駆動回路は、スイッチングコンバータと、上述のいずれかの電流ドライバと、を備える。   Another aspect of the present invention relates to an LED drive circuit. The LED drive circuit includes a switching converter and any one of the current drivers described above.

本発明の別の態様は照明装置に関する。照明装置は、直列に接続された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むＭ本（Ｍは自然数）のＬＥＤバーと、商用交流電圧を平滑整流する整流回路と、整流回路により平滑整流された直流電圧を入力電圧として受け、Ｍ本のＬＥＤバーに駆動電圧を供給するスイッチングコンバータと、上述のいずれかの電流ドライバと、を備えてもよい。   Another aspect of this invention is related with an illuminating device. The lighting device includes M (M is a natural number) LED bars including a plurality of LEDs (light emitting diodes) connected in series, a rectifying circuit that smoothes and rectifies commercial AC voltage, and a DC voltage that is smooth rectified by the rectifying circuit. As an input voltage, and a switching converter that supplies a driving voltage to the M LED bars, and any of the current drivers described above.

本発明のさらに別の態様は、電子機器である。電子機器は、液晶パネルと、液晶パネルを裏面から照射するバックライトである照明装置と、を備えてもよい。   Yet another embodiment of the present invention is an electronic device. The electronic device may include a liquid crystal panel and an illumination device that is a backlight that irradiates the liquid crystal panel from the back surface.

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。   Note that any combination of the above-described constituent elements and the constituent elements and expressions of the present invention replaced with each other among methods, apparatuses, systems, and the like are also effective as an aspect of the present invention.

本発明のある態様によれば、簡易に位相シフトバースト調光を実現できる。   According to an aspect of the present invention, phase shift burst dimming can be easily realized.

一般的な発光装置の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of a common light-emitting device. 照明装置を備える電子機器の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of an electronic device provided with an illuminating device. 調光コントローラの一部であるバースト調光コントローラのブロック図である。It is a block diagram of the burst dimming controller which is a part of dimming controller. 図４（ａ）〜（ｆ）は、ｋ＝１〜６であるときの、複数の内部調光パルスＳＯＵＴを示す波形図である。4A to 4F are waveform diagrams showing a plurality of internal dimming pulses SOUT when k = 1 to 6. FIG. ＬＥＤ駆動回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a LED drive circuit. ＬＥＤ駆動回路を用いた照明装置のブロック図である。It is a block diagram of the illuminating device using an LED drive circuit. 図７（ａ）〜（ｃ）は、照明装置の具体例を示す図である。FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating specific examples of the illumination device.

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。   The present invention will be described below based on preferred embodiments with reference to the drawings. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated descriptions are omitted as appropriate. The embodiments do not limit the invention but are exemplifications, and all features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention.

本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、電気的な接続状態に影響を及ぼさない他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。 In this specification, “the state in which the member A is connected to the member B” means that the member A and the member B are electrically connected in addition to the case where the member A and the member B are physically directly connected. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.
Similarly, “the state in which the member C is provided between the member A and the member B” refers to the case where the member A and the member C or the member B and the member C are directly connected, as well as an electrical condition. It includes the case of being indirectly connected through another member that does not affect the connection state.

図２は、照明装置３を備える電子機器の構成を示す回路図である。電子機器２は、照明装置３とＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル５を備える。照明装置３はＬＣＤパネル５のバックライトとして設けられる。   FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of an electronic apparatus including the lighting device 3. The electronic device 2 includes a lighting device 3 and an LCD (Liquid Crystal Display) panel 5. The illumination device 3 is provided as a backlight of the LCD panel 5.

照明装置３は、１チャンネルあるいは多チャンネルＣＨ１〜ＣＨＭのＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｍ（Ｍは自然数）と、ＬＥＤ駆動回路７を備える。ＬＥＤ駆動回路７は、スイッチングコンバータ４と電流ドライバ８とを備える。チャンネル数Ｍは最大でＮであり、電子機器２の設計者が、ＬＣＤパネル５のサイズや電子機器２の種類などに応じて決定する。具体的にはＮ＝４，６，８，１２，１６などであり、有効なチャンネル数Ｍは、１≦Ｍ≦Ｎの範囲で選択可能である。   The illuminating device 3 includes LED bars 6_1 to 6_M (M is a natural number) of one channel or multiple channels CH1 to CHM and an LED drive circuit 7. The LED drive circuit 7 includes a switching converter 4 and a current driver 8. The number of channels M is N at the maximum, and the designer of the electronic device 2 is determined according to the size of the LCD panel 5, the type of the electronic device 2, and the like. Specifically, N = 4, 6, 8, 12, 16, and the like, and the effective number of channels M can be selected in the range of 1 ≦ M ≦ N.

各ＬＥＤバー６は、直列に接続された複数のＬＥＤを含む。スイッチングコンバータ４は、ＤＣ／ＤＣコンバータを含む。スイッチングコンバータ４の入力端子Ｐ１には直流の入力電圧ＶＩＮが供給され、出力端子Ｐ２には、ＭチャンネルのＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｍのアノードが共通に接続される。スイッチングコンバータ４は、入力端子Ｐ１の直流電圧ＶＩＮを昇圧（もしくは降圧）して、出力端子Ｐ２に駆動電圧ＶＯＵＴを発生する。スイッチングコンバータ４は、駆動電圧ＶＯＵＴを、駆動対象であるＭチャンネルのＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｍを正常に点灯可能な電圧範囲に安定化する。 Each LED bar 6 includes a plurality of LEDs connected in series. The switching converter 4 includes a DC / DC converter. The DC input voltage VIN is supplied to the input terminal P1 of the switching converter 4, and the anodes of the M-channel LED bars 6_1 to 6_M are commonly connected to the output terminal P2. The switching converter 4 boosts (or steps down) the DC voltage VIN at the input terminal P1, and generates a drive voltage VOUT at the output terminal P2. The switching converter 4 stabilizes the drive voltage VOUT within a voltage range in which the M-channel LED bars 6_1 to 6_M to be driven can be normally lit.

電流ドライバ８には、最大で複数Ｎチャンネル（Ｎは２以上の整数）のＬＥＤバー６が接続可能である。電流ドライバ８は、駆動対象に指定されたＭチャンネル（１≦Ｍ≦Ｎ）のＬＥＤバーに、目標輝度に応じた駆動電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤＭを供給し（アナログ調光）、さらに必要に応じて駆動電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤＭをスイッチングすることによりそれぞれの輝度を制御する（バースト調光あるいはＰＷＭ調光という）。 Up to a plurality of N channels (N is an integer of 2 or more) LED bars 6 can be connected to the current driver 8. The current driver 8 supplies drive currents I LED1 to I LEDM corresponding to the target luminance (analog light control) to the LED bars of the M channel (1 ≦ M ≦ N) designated as the drive target, and further if necessary The respective luminances are controlled by switching the drive currents I LED1 to I LEDM (referred to as burst dimming or PWM dimming).

電流ドライバ８には、ＰＷＭ入力端子（以下、ＰＷＭ端子）およびシリアルインタフェース用の端子（Ｉ２Ｃ端子）が設けられる。ＰＷＭ端子にはプロセッサ１から、外部調光パルスＳＰＷＭが供給される。外部調光パルスＳＰＷＭは、駆動対象のＭチャンネルのＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｍに共通の目標光量に応じたデューティ比を有するようにパルス幅変調（ＰＷＭ）されている。Ｉ２Ｃ端子は、Ｉ２Ｃ（Inter IC）バスを介してプロセッサ１と接続され、電流ドライバ８はプロセッサ１からのシリアルデータに応じてコンフィギュレーションされる。 The current driver 8 is provided with a PWM input terminal (hereinafter referred to as PWM terminal) and a serial interface terminal (I2C terminal). An external dimming pulse S PWM is supplied from the processor 1 to the PWM terminal. The external dimming pulse S PWM is pulse width modulated (PWM) so as to have a duty ratio corresponding to the target light amount common to the M-channel LED bars 6_1 to 6_M to be driven. The I2C terminal is connected to the processor 1 via an I 2 C (Inter IC) bus, and the current driver 8 is configured according to serial data from the processor 1.

電流ドライバ８は、調光コントローラ９および複数の電流源ＣＳ１〜ＣＳＭを備える。調光コントローラ９は、プロセッサ１から、外部調光パルスＳＰＷＭおよびシリアルデータを受け、Ｍチャンネル分の内部調光パルス信号ＳＯＵＴを生成する。Ｍ個の電流源ＣＳ１〜ＣＳＭは、駆動対象となるＭチャンネルに対応する。ｉ番目（１≦ｉ≦Ｍ）の電流源ＣＳｉは、対応するＬＥＤバー６＿ｉと接続され、内部調光パルスＳＯＵＴｉに応じてオン、オフが切りかえ可能に構成される。電流源ＣＳｉは、オン状態において、対応するＬＥＤバー６＿ｉに駆動電流ＩＬＥＤｉを供給する。駆動電流ＩＬＥＤｉの量は調光コントローラ９によって調節可能であってもよい。 Current driver 8 includes a dimming controller 9 and the plurality of current sources CS 1 to CS M. The dimming controller 9 receives the external dimming pulse S PWM and serial data from the processor 1 and generates an internal dimming pulse signal S OUT for M channels. The M current sources CS 1 to CS M correspond to the M channel to be driven. current source CS i of i-th (1 ≦ i ≦ M) is connected to the corresponding LED bar 6_I, and on, off switchably configured according to the internal dimming pulse S OUTi. In the ON state, the current source CS i supplies the drive current I LEDi to the corresponding LED bar 6 — i . The amount of drive current I LEDi may be adjustable by dimming controller 9.

以上が照明装置３の全体構成である。続いて実施の形態に係る調光コントローラ９の具体的な構成を説明する。図３は、調光コントローラ９の一部であるバースト調光コントローラ１０のブロック図である。バースト調光コントローラ１０はＮチャンネルの出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴＮを有しており、それらのうちＭチャンネルから、Ｍ個の内部調光パルスＳＯＵＴが出力される。Ｍチャンネル分の出力端子ＯＵＴには、Ｍ個の電流源ＣＳ１〜ＣＳＭが対応づけられる。 The above is the overall configuration of the illumination device 3. Next, a specific configuration of the light control controller 9 according to the embodiment will be described. FIG. 3 is a block diagram of the burst dimming controller 10 which is a part of the dimming controller 9. The burst dimming controller 10 has an output terminal OUT1~OUTN of N-channel, from the M channels among them, M-number of internal dimming pulse S OUT is outputted. M current sources CS 1 to CS M are associated with output terminals OUT for M channels.

バースト調光コントローラ１０は、パルス測定回路１２、インタフェース回路１４、レジスタ１６およびパルス発生器２０を備える。パルス測定回路１２は、外部調光パルスＳＰＷＭの周期ＴＰおよびパルス幅ＴＷを測定し、デジタルの周期データＤＰおよびパルス幅データＤＷを生成する。たとえばパルス測定回路１２は、外部調光パルスＳＰＷＭよりも周波数が高い内部クロック信号ＣＫを利用して、周期ＴＰおよびパルス幅ＴＷを測定するデジタルカウンタを含んでもよい。 The burst dimming controller 10 includes a pulse measuring circuit 12, an interface circuit 14, a register 16, and a pulse generator 20. Pulse measurement circuit 12 measures the external dimming pulse S PWM period T P and the pulse width T W, generates a digital cycle data D P and the pulse width data D W. For example the pulse measurement circuit 12 uses the internal clock signal CK is higher frequency than the external dimming pulse S PWM, it may include a digital counter for measuring the period T P and the pulse width T W.

バースト調光コントローラ１０は、Ｎ個の出力端子ＯＵＴ１〜ＯＵＴＮを有し、最大でＮチャンネルのＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｎを制御可能となっている。インタフェース回路１４は、外部のプロセッサ１とシリアルバスを介して接続される。インタフェース回路１４は、（i）イネーブルデータＳ１および（ii）位相差設定データＳ２を受信する。   The burst dimming controller 10 has N output terminals OUT1 to OUTN and can control the LED bars 6_1 to 6_N having N channels at the maximum. The interface circuit 14 is connected to the external processor 1 via a serial bus. The interface circuit 14 receives (i) enable data S1 and (ii) phase difference setting data S2.

イネーブルデータＳ１は、Ｎチャンネルのうち駆動対象となるＭチャンネルのＬＥＤバーを指定するデータである。たとえばイネーブルデータＳ１は、ＮチャンネルのＬＥＤバーそれぞれの使用、不使用を指定するＮビットのバイナリデータであってもよい。たとえばイネーブルデータＳ１の最上位ビット（ＭＳＢ）ＥＮ１が第１チャンネルＣＨ１に、最下位ビット（ＬＳＢ）ＥＮＮが第ＮチャンネルＣＨＮに対応づけられ、値１が使用に、値０が不使用に対応づけられてもよい。 The enable data S1 is data for designating an M-channel LED bar to be driven among the N channels. For example, the enable data S1 may be N-bit binary data that designates use or non-use of each N-channel LED bar. For example, the most significant bit (MSB) EN 1 of the enable data S1 is associated with the first channel CH1, the least significant bit (LSB) EN N is associated with the Nth channel CHN, the value 1 is used, and the value 0 is not used. It may be associated.

また位相差設定データＳ２は、選択可能な複数の位相差３６０°／２，３６０°／３，…，３６０°／Ｎの中からひとつ３６０°／ｋを指定する。ただし１≦ｋ≦Ｎである。なお、これらに加えて位相差３６０°／１（つまり位相差ゼロ）が選択可能であってもよい。   The phase difference setting data S2 designates one 360 ° / k from among a plurality of selectable phase differences 360 ° / 2, 360 ° / 3,..., 360 ° / N. However, 1 ≦ k ≦ N. In addition to these, a phase difference of 360 ° / 1 (that is, a phase difference of zero) may be selectable.

たとえばＮ＝６であるとする。このとき選択可能な位相差φは以下の６個である。図４（ａ）〜（ｆ）は、ｋ＝１〜６であるときの、複数の内部調光パルスＳＯＵＴを示す波形図である。すべてのチャンネルＣＨ１〜ＣＨＮはｋ個のグループＧ１〜Ｇｋに分けられる。そして、同じグループのチャンネルの位相差は同じであり、各グループ間の位相差が、３６０°／ｋに設定される。 For example, assume that N = 6. At this time, selectable phase differences φ are the following six. 4A to 4F are waveform diagrams showing a plurality of internal dimming pulses SOUT when k = 1 to 6. FIG. All the channels CH1 to CHN are divided into k groups G1 to Gk. And the phase difference of the channel of the same group is the same, and the phase difference between each group is set to 360 degrees / k.

・ｋ＝１，φ＝３６０°（＝０°）
図４（ａ）に示すようにすべてのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ６は同一グループＧ１に属し、同位相である。 ・ K = 1, φ = 360 ° (= 0 °)
As shown in FIG. 4A, all the channels CH1 to CH6 belong to the same group G1 and have the same phase.

・ｋ＝２，φ＝１８０°
図４（ｂ）に示すように、３つのチャンネルＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５は第１グループＧ１、残りの３つのチャンネルＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６は第２グループＧ２に分類され、グループの位相差は、１８０°である。 ・ K = 2, φ = 180 °
As shown in FIG. 4B, the three channels CH1, CH3, and CH5 are classified into the first group G1, and the remaining three channels CH2, CH4, and CH6 are classified into the second group G2, and the phase difference between the groups is 180. °.

・ｋ＝３，φ＝１２０°
図４（ｃ）に示すように、２つのチャンネルＣＨ１，ＣＨ４は第１グループＧ１、別の２つのチャンネルＣＨ２，ＣＨ５は第２グループＧ２、残りの２つのチャンネルＣＨ３，ＣＨ６は第３グループＧ３に分類され、グループの位相差は１２０°である。 ・ K = 3, φ = 120 °
As shown in FIG. 4C, the two channels CH1 and CH4 are in the first group G1, the other two channels CH2 and CH5 are in the second group G2, and the remaining two channels CH3 and CH6 are in the third group G3. The phase difference of the group is 120 °.

・ｋ＝４，φ＝９０°
図４（ｄ）に示すように、４つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ４が、第１グループＧ１〜第４グループＧ４に分類され、残ったチャンネルＣＨ５、ＣＨ６が、第１、第２グループに分類される。グループの位相差は９０°である。 ・ K = 4, φ = 90 °
As shown in FIG. 4D, the four channels CH1 to CH4 are classified into the first group G1 to the fourth group G4, and the remaining channels CH5 and CH6 are classified into the first and second groups. The phase difference of the group is 90 °.

・ｋ＝５，φ＝７２°
図４（ｅ）に示すように、５つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ５が、第１グループＧ１〜第５グループＧ５に分類され、残ったチャンネルＣＨ６が、第１グループＧ１に分類される。グループの位相差は７２°である。 ・ K = 5, φ = 72 °
As shown in FIG. 4E, the five channels CH1 to CH5 are classified into the first group G1 to the fifth group G5, and the remaining channel CH6 is classified into the first group G1. The group phase difference is 72 °.

・ｋ＝６，φ＝６０°
図４（ｆ）に示すように、６つのチャンネルＣＨ１〜ＣＨ６が、第１グループＧ１〜第６グループＧ６に分類され、グループの位相差は６０°である。 ・ K = 6, φ = 60 °
As shown in FIG. 4F, the six channels CH1 to CH6 are classified into the first group G1 to the sixth group G6, and the phase difference between the groups is 60 °.

図３に戻る。インタフェース回路１４が受信したイネーブルデータＳ１および位相差設定データＳ２は、レジスタ１６に格納される。レジスタ１６は、パルス発生器２０によって参照される。   Returning to FIG. The enable data S1 and the phase difference setting data S2 received by the interface circuit 14 are stored in the register 16. Register 16 is referenced by pulse generator 20.

パルス発生器２０は、周期データＤＰが示す周期ＴＰと、パルス幅データＤＷが示すパルス幅ＴＷを有し、かつ位相差設定データＳ２に応じた位相差φを有するＭ個の内部調光パルスＳＯＵＴを生成し、Ｍ個の電流源ＣＳ１〜ＣＳＭに分配する。なおＭ＜Ｎなる状態において、ｉ番目の電流源ＣＳｉは、必ずしもｉ番目の出力端子ＯＵＴｉと接続されるとは限らない。たとえばＭ＝２の場合に、第３チャンネルＣＨ３と第４チャンネルＣＨ４を使用チャンネルとして指定した場合、電流源ＣＳ１はＯＵＴ３端子に、電流源ＣＳ２はＯＵＴ４端子に接続される。 Internal pulse generator 20, the period T P indicated period data D P, has a pulse width T W showing the pulse width data D W is, and the M having a phase difference φ corresponding to the phase difference setting data S2 A dimming pulse S OUT is generated and distributed to M current sources CS 1 to CS M. In the state where M <N, the i-th current source CS i is not necessarily connected to the i-th output terminal OUTi. For example, in the case of M = 2, if you specify the third channel CH3 and the fourth channel CH4 as used channel, the current source CS 1 to OUT3 terminal, the current source CS 2 is connected to OUT4 terminal.

パルス発生器２０は、Ｎチャンネル分のカウンタ２２＿１〜２２＿Ｎを含んでもよい。ｉ番目のカウンタ２２は、イネーブルデータの対応するビットＥＮｉが１であるときに、周期ＴＰおよびパルス幅ＴＷを有する内部調光パルスＳＯＵＴを、位相差設定データＳ２に応じた位相φで発生する。カウンタ２２＿１〜２２＿Ｎは、内部クロック信号ＣＫをカウントするデジタルカウンタであり、それぞれ、ＤＰ，ＤＷおよびφに応じたタイミングでハイレベル、ローレベルが遷移する内部調光パルスＳＯＵＴを生成する。 The pulse generator 20 may include counters 22_1 to 22_N for N channels. i-th counter 22, when the corresponding bit EN i enabled data is 1, the internal dimming pulse S OUT having a period T P and the pulse width T W, the phase φ according to the phase difference setting data S2 Occurs. The counters 22_1 to 22_N are digital counters that count the internal clock signal CK, and generate an internal dimming pulse S OUT that transitions between a high level and a low level at timings according to D P , D W, and φ, respectively.

図５は、ＬＥＤ駆動回路７の構成例を示す回路図である。たとえばスイッチングコンバータ４は、出力回路４ｂと、そのコントローラ４ａを含む。出力回路４ｂは、インダクタＬ１、スイッチングトランジスタＭ１、ダイオードＤ１、出力キャパシタＣ１を含む昇圧コンバータ（Ｂｏｏｓｔコンバータ）のトポロジーで構成される。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the LED drive circuit 7. For example, switching converter 4 includes an output circuit 4b and its controller 4a. The output circuit 4b has a boost converter (Boost converter) topology including an inductor L1, a switching transistor M1, a diode D1, and an output capacitor C1.

電流ドライバＩＣ８ａは、図２の電流ドライバ８に相当し、ひとつの半導体基板に一体集積化された機能ＩＣ（Integrated Circuit）である。電流ドライバＩＣ８ａは、ＰＷＭ端子、Ｉ２Ｃ端子に加えて、アナログ調光（ＡＤＩＭ）端子、フィードバック（ＦＢ端子）、Ｎ個のＬＥＤ１〜ＬＥＤＮ端子、Ｎ個の電流検出端子Ｐ３１〜Ｐ３Ｎを備える。理解の容易化および説明の簡潔化のため、図５ではＮ＝６とした。 The current driver IC 8a corresponds to the current driver 8 of FIG. 2, and is a functional IC (Integrated Circuit) integrated on a single semiconductor substrate. In addition to the PWM terminal and the I2C terminal, the current driver IC 8a includes an analog dimming (ADIM) terminal, a feedback (FB terminal), N LEDs 1 to LED N terminals, and N current detection terminals P3 1 to P3 N. Prepare. In order to facilitate understanding and simplify the explanation, N = 6 in FIG.

ｉ番目のチャンネルが使用対象であるとき、ＬＥＤｉ端子にはＬＥＤバー６＿ｉが接続され、電流検出端子Ｐ３ｉには外付けのセンス抵抗ＲＣＳｉが接続される。図５には、第１チャンネルＣＨ１〜第４チャンネルＣＨ４の、Ｍ＝４個のチャンネルが使用されるアプリケーションが示される。 When the i-th channel is an object to be used, the LED bar 6_i is connected to the LED i terminal, and an external sense resistor R CSi is connected to the current detection terminal P3 i . FIG. 5 shows an application in which M = 4 channels of the first channel CH1 to the fourth channel CH4 are used.

また電流ドライバＩＣ８ａは、調光コントローラ９、エラーアンプ３０、Ｎ個の出力トランジスタＭ２１〜Ｍ２Ｎ、Ｎ個の演算増幅器ＯＡ１〜ＯＡＮを備える。第ｉチャンネル（１≦ｉ≦Ｎ）に関して、出力トランジスタＭ２ｉは、ＬＥＤｉ端子とＰ３ｉ端子の間に設けられる。演算増幅器ＯＡｉの一方の入力端子（非反転入力端子）にはアナログ電圧ＶＣＮＴが入力され、その他方の入力端子（反転入力端子）は電流検出端子Ｐ３ｉと接続される。演算増幅器ＯＡｉの出力端子は、出力トランジスタＭ２ｉの制御端子（ゲート）と接続される。第ｉチャンネルが使用対象であるとき、Ｐ３ｉ端子にはセンス抵抗ＲＣＳｉが接続され、演算増幅器ＯＡｉの反転入力端子には、センス抵抗ＲＣＳｉの電圧降下が入力される。 The current driver IC8a is dimming controller 9 includes an error amplifier 30, N pieces of the output transistor M2 1 -M2 N, N pieces of the operational amplifier OA 1 ~OA N. Regarding the i-th channel (1 ≦ i ≦ N), the output transistor M2 i is provided between the LED i terminal and the P3 i terminal. The analog voltage VCNT is input to one input terminal (non-inverting input terminal) of the operational amplifier OA i , and the other input terminal (inverting input terminal) is connected to the current detection terminal P3 i . The output terminal of the operational amplifier OA i is connected to the control terminal (gate) of the output transistor M2 i . When the i-th channel is to be used, the sense resistor R CSi is connected to the P3 i terminal, and the voltage drop of the sense resistor R CSi is input to the inverting input terminal of the operational amplifier OA i .

センス抵抗ＲＣＳが接続されるチャンネルに関して、出力トランジスタＭ２、演算増幅器ＯＡおよびセンス抵抗ＲＣＳが、電流源ＣＳを構成する。センス抵抗ＲＣＳが非接続のチャンネルには電流源ＣＳが形成されない。 Regard channel sense resistor R CS is connected, the output transistors M2, operational amplifier OA and the sense resistor R CS constitutes a current source CS. The current source CS is not formed in the channel where the sense resistor RCS is not connected.

ｉ番目のチャンネルに構成される電流源ＣＳｉは、バースト調光コントローラ１０のｉ番目の出力端子ＯＵＴｉからの内部調光パルスＳＯＵＴに応じて、オン、オフがスイッチング制御される。電流源ＣＳｉに含まれる演算増幅器ＯＡｉを、ＯＵＴｉ端子からの内部調光パルスＳＯＵＴｉに応じてオン、オフ可能に構成することで、電流源ＣＳｉのオン、オフを切りかえ可能としてもよい。演算増幅器のオン、オフは、演算増幅器の差動入力段や増幅段、出力段に対するバイアス電流のオン、オフによって切りかえてもよい。 The current source CS i configured in the i-th channel is subjected to switching control according to the internal dimming pulse S OUT from the i-th output terminal OUTi of the burst dimming controller 10. The operational amplifier OA i included in the current source CS i may be turned on / off according to the internal dimming pulse S OUTi from the OUTi terminal, so that the current source CS i can be turned on / off. . The operational amplifier may be turned on / off by turning on / off the bias current for the differential input stage, amplification stage, and output stage of the operational amplifier.

なお、電流源のオン、オフを切りかえる構成については、特に限定されない。たとえば出力トランジスタＭ２のゲートと接地の間に、追加のスイッチを設け、このスイッチを、ＯＵＴｉ端子からの内部調光パルスＳＯＵＴｉに応じてスイッチングしてもよい。 The configuration for switching the current source on and off is not particularly limited. For example, an additional switch may be provided between the gate of the output transistor M2 and the ground, and this switch may be switched in response to the internal dimming pulse S OUTi from the OUTi terminal.

電流ドライバ８には、外部からアナログ調光電圧ＶＡＤＩＭが入力されるアナログ調光（ＡＤＩＭ）端子が設けられる。電流源ＣＳ１〜ＣＳＭは、アナログ調光電圧ＶＡＤＩＭに比例した定電流ＩＬＥＤ１〜ＩＬＥＤＭを生成する。たとえば調光コントローラ９は、バースト調光コントローラ１０に加えてバッファ３２を備える。バッファ３２は、アナログ調光電圧ＶＡＤＩＭを所定係数倍し、アナログ電圧ＶＣＮＴを生成する。各チャンネルにおいて生成される駆動電流ＩＬＥＤｉは、以下の式で与えられる。
ＩＬＥＤｉ＝ＶＣＮＴ／ＲＣＳｉ＝ＶＡＤＩＭ×α／ＲＣＳｉ The current driver 8 is provided with an analog dimming (ADIM) terminal to which an analog dimming voltage V ADIM is input from the outside. Current source CS 1 to CS M generates a constant current I LED1 ~I LEDM proportional to the analog dimming voltage V ADIM. For example, the dimming controller 9 includes a buffer 32 in addition to the burst dimming controller 10. The buffer 32 multiplies the analog dimming voltage V ADIM by a predetermined coefficient to generate an analog voltage V CNT . The drive current I LEDi generated in each channel is given by the following equation.
I LEDi = V CNT / R CSi = V ADIM × α / R CSi

エラーアンプ３０は、Ｎ個のＬＥＤ１〜ＬＥＤＮ端子と接続されるＮ個の反転入力端子を有する。またエラーアンプ３０の非反転入力端子には基準電圧ＶＲＥＦが入力される。エラーアンプ３０は、複数の反転入力端子の電圧のうち最も低い電圧と、非反転入力端子の電圧の誤差を増幅する。ここで非使用チャンネルのＬＥＤ端子は、フィードバック制御の対象から除外すべく、図示しない回路によりプルアップされる。その結果、エラーアンプ３０は、Ｍ個のＬＥＤ１〜ＬＥＤＭ端子に生ずるＭ個の検出電圧ＶＬＥＤ１〜ＶＬＥＤＭを受け、最も低い検出電圧ＶＬＥＤＸと所定の基準電圧ＶＲＥＦの誤差を増幅し、フィードバック信号ＶＦＢを生成する。たとえばエラーアンプ３０はオープンコレクタ形式（もしくはオープンドレイン形式）の出力段を有し、そのフィードバック信号ＶＦＢは、フィードバック端子（ＦＢ）を経由してコントローラ４ａに入力される。コントローラ４ａは、フィードバック信号ＶＦＢに応じたデューティ比を有する駆動パルスＳＤＲＶを生成し、スイッチングトランジスタＭ１を駆動する。これによりフィードバック信号ＶＦＢに応じて、ＬＥＤバー６に供給される駆動電圧ＶＯＵＴが、検出電圧ＶＬＥＤＸが基準電圧ＶＲＥＦに近づくようにフィードバック制御される。 The error amplifier 30 has N inverting input terminals connected to the N LED 1 to LED N terminals. The reference voltage VREF is input to the non-inverting input terminal of the error amplifier 30. The error amplifier 30 amplifies an error between the lowest voltage among the voltages at the plurality of inverting input terminals and the voltage at the non-inverting input terminal. Here, the LED terminals of the unused channels are pulled up by a circuit (not shown) so as to be excluded from the feedback control target. As a result, the error amplifier 30 receives M detection voltages V LED1 to V LEDM generated at the M LED 1 to LED M terminals, and amplifies an error between the lowest detection voltage V LEDX and a predetermined reference voltage V REF. The feedback signal V FB is generated. For example, the error amplifier 30 has an output stage of an open collector type (or an open drain type), and the feedback signal VFB is input to the controller 4a via a feedback terminal (FB). The controller 4a generates a drive pulse SDRV having a duty ratio corresponding to the feedback signal VFB , and drives the switching transistor M1. Thus, according to the feedback signal V FB , the drive voltage V OUT supplied to the LED bar 6 is feedback controlled so that the detection voltage V LEDX approaches the reference voltage V REF .

以上がＬＥＤ駆動回路７の構成例である。続いてその動作を説明する。図５のプラットフォームにおいては、電流ドライバＩＣ８ａの起動が完了すると、プロセッサ１から、ＣＨ１〜ＣＨ４を使用、ＣＨ５，ＣＨ６を不使用に指定するイネーブルデータＳ１が供給される。また一例として、φ＝９０°を指定する位相差設定データＳ２が入力される。   The above is an example of the configuration of the LED drive circuit 7. Next, the operation will be described. In the platform of FIG. 5, when the activation of the current driver IC 8a is completed, the processor 1 supplies enable data S1 that designates CH1 to CH4 and CH5 and CH6 not to be used. As an example, phase difference setting data S2 designating φ = 90 ° is input.

その後、電流ドライバＩＣ８ａのセットアップが完了すると、電流ドライバＩＣ８ａに対して、外部調光パルスＳＰＷＭが入力される。バースト調光コントローラ１０は、図４（ｄ）に示す４個の内部調光パルスＳＯＵＴ１〜ＳＯＵＴ４を生成し、第１チャンネルＣＨ１〜第４チャンネルＣＨ４の電流源ＣＳ１〜ＣＳ４に供給する。これによりＬＥＤバー６＿１〜６＿４は、９０°の位相差で、かつ外部調光パルスＳＰＷＭのデューティ比で点灯する。プロセッサ１によって、外部調光パルスＳＰＷＭのデューティ比を増減することにより、ＬＥＤバー６＿１〜６＿Ｎの光量を変化させることができる。 Thereafter, when the setup of the current driver IC 8a is completed, the external dimming pulse SPWM is input to the current driver IC 8a. The burst dimming controller 10 generates four internal dimming pulses S OUT1 to S OUT4 shown in FIG. 4D and supplies them to the current sources CS 1 to CS 4 of the first channel CH1 to the fourth channel CH4. . This LED bar 6_1～6_4 by lights up with a phase difference of 90 °, and a duty ratio of an external dimming pulse S PWM. By the processor 1, by increasing or decreasing the duty ratio of the external dimming pulse S PWM, it is possible to change the light amount of the LED bar 6_1～6_N.

以上がＬＥＤ駆動回路７の動作である。
このＬＥＤ駆動回路７を用いることで、Ｍ個のＬＥＤバーを使用するプラットフォームにおいても、外部のプロセッサ１において単一のＰＷＭ信号を生成すればよく、Ｍ個のＰＷＭ信号を生成する必要がない。したがってプロセッサ１の処理を減らすことができる。また電流ドライバ８に、Ｍ個のＰＷＭ信号を受けるためのピンを設ける必要がないため、回路面積を削減できる。 The above is the operation of the LED drive circuit 7.
By using this LED drive circuit 7, even in a platform using M LED bars, it is only necessary to generate a single PWM signal in the external processor 1, and it is not necessary to generate M PWM signals. Therefore, the processing of the processor 1 can be reduced. Further, since it is not necessary to provide pins for receiving M PWM signals in the current driver 8, the circuit area can be reduced.

またプラットフォーム毎に適切なイネーブルデータＳ１と位相差設定データＳ２を生成して電流ドライバ８に与えることにより、所望のチャンネル数のＬＥＤバーを、所望の位相差で、位相シフトバースト調光することが可能となる。液晶のバックライトは、パネルのサイズに応じてＬＥＤバーの個数が選択される。実施の形態によれば、ＬＥＤ駆動回路７の基本構成を変更せずに、さまざまなサイズの液晶パネルに対応することが可能となる。   Further, by generating appropriate enable data S1 and phase difference setting data S2 for each platform and supplying them to the current driver 8, LED bars having a desired number of channels can be subjected to phase shift burst dimming with a desired phase difference. It becomes possible. For the liquid crystal backlight, the number of LED bars is selected according to the size of the panel. According to the embodiment, it is possible to deal with liquid crystal panels of various sizes without changing the basic configuration of the LED drive circuit 7.

（用途）
最後に、ＬＥＤ駆動回路７の用途を説明する。図６は、ＬＥＤ駆動回路７を用いた照明装置５００のブロック図である。照明装置５００は、ＬＥＤ光源５０２である発光部、ＬＥＤ駆動回路７に加えて、整流回路５０４、平滑コンデンサ５０６、マイコン５０８を備える。ＬＥＤ光源５０２は、ひとつまたは複数のＬＥＤバーを含む。整流回路５０４および平滑コンデンサ５０６は、商用交流電圧ＶＡＣを整流平滑化し、直流電圧ＶＤＣに変換する。マイコン５０８は、ＬＥＤ光源５０２の輝度を指示するために、外部調光パルスＳＰＷＭおよびイネーブルデータＳ１および位相差設定データＳ２を生成する。ＬＥＤ駆動回路７は、直流電圧ＶＤＣを入力電圧ＶＩＮとして受け、ＬＥＤ光源５０２に供給する。 (Use)
Finally, the use of the LED drive circuit 7 will be described. FIG. 6 is a block diagram of an illumination device 500 using the LED drive circuit 7. The illumination device 500 includes a rectifier circuit 504, a smoothing capacitor 506, and a microcomputer 508 in addition to the light emitting unit that is the LED light source 502 and the LED drive circuit 7. The LED light source 502 includes one or a plurality of LED bars. Rectifier circuit 504 and smoothing capacitor 506, a commercial AC voltage V AC is rectified smoothed into a DC voltage V DC. The microcomputer 508 generates an external dimming pulse S PWM, enable data S1, and phase difference setting data S2 in order to indicate the luminance of the LED light source 502. The LED drive circuit 7 receives the DC voltage V DC as the input voltage VIN and supplies it to the LED light source 502.

図７（ａ）〜（ｃ）は、照明装置５００の具体例を示す図である。図７（ａ）〜（ｃ）にはすべての構成要素が示されているわけではなく、一部は省略されている。図７（ａ）の照明装置５００ａは、直管型ＬＥＤ照明である。ＬＥＤ光源５０２であるＬＥＤストリングを構成する複数のＬＥＤ素子は、基板５１０上にレイアウトされる。基板５１０には、整流回路５０４や制御回路２００、定電流コンバータ１００の出力回路１０２などが実装される。出力回路１０２は、インダクタＬ１やスイッチングトランジスタＭ１、整流ダイオードＤ１、平滑キャパシタＣ１、等を含む。   FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating specific examples of the lighting device 500. FIG. 7A to 7C do not show all the components, and some of them are omitted. The illumination device 500a in FIG. 7A is a straight tube type LED illumination. A plurality of LED elements constituting the LED string that is the LED light source 502 are laid out on the substrate 510. On the substrate 510, the rectifier circuit 504, the control circuit 200, the output circuit 102 of the constant current converter 100, and the like are mounted. The output circuit 102 includes an inductor L1, a switching transistor M1, a rectifier diode D1, a smoothing capacitor C1, and the like.

図７（ｂ）の照明装置５００ｂは、電球型ＬＥＤ照明である。ＬＥＤ光源５０２であるＬＥＤモジュールは、基板５１０上に実装される。制御回路２００や整流回路５０４は、照明装置５００ｂの筐体の内部に実装される。   The illuminating device 500b of FIG.7 (b) is a light bulb type LED illumination. The LED module that is the LED light source 502 is mounted on the substrate 510. The control circuit 200 and the rectifier circuit 504 are mounted inside the housing of the lighting device 500b.

図７（ｃ）の照明装置５００ｃは、液晶ディスプレイ装置６００に内蔵されるバックライトである。照明装置５００ｃは、液晶パネル６０２の背面を照射する。   An illumination device 500c in FIG. 7C is a backlight built in the liquid crystal display device 600. The illumination device 500c irradiates the back surface of the liquid crystal panel 602.

あるいは照明装置５００は、シーリングライトに利用することも可能である。このように、図６の照明装置５００はさまざまな用途に利用可能である。   Or the illuminating device 500 can also be utilized for a ceiling light. As described above, the lighting device 500 of FIG. 6 can be used for various applications.

以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセス、それらの組み合わせには、さまざまな変形例が存在しうる。以下、こうした変形例について説明する。   The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and various modifications may exist in each of those constituent elements, each processing process, and a combination thereof. Hereinafter, such modifications will be described.

実施の形態ではインダクタを用いた非絶縁型のスイッチングコンバータを説明したが、本発明はトランスを用いた絶縁型のスイッチングコンバータ、すなわちフライバックコンバータやフォワードコンバータにも適用可能である。あるいはスイッチングコンバータは、降圧コンバータであってもよい。   In the embodiment, a non-insulated switching converter using an inductor has been described. However, the present invention can also be applied to an insulating switching converter using a transformer, that is, a flyback converter or a forward converter. Alternatively, the switching converter may be a step-down converter.

図５において、電流ドライバＩＣ８ａの出力トランジスタＭ２は、外付け部品であってもよい。また電流ドライバＩＣ８ａとコントローラ４ａが同一の半導体基板に一体集積化され、あるいはそれらは単一のパッケージにモジュール化されてもよい。   In FIG. 5, the output transistor M2 of the current driver IC 8a may be an external component. Further, the current driver IC 8a and the controller 4a may be integrated on the same semiconductor substrate, or they may be modularized into a single package.

また、本実施の形態において、ハイレベル、ローレベルの論理信号の設定は一例であって、インバータなどによって適宜反転させることにより自由に変更することが可能である。   In the present embodiment, the setting of the high level and low level logic signals is merely an example, and can be freely changed by appropriately inverting it with an inverter or the like.

実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。   Although the present invention has been described using specific terms based on the embodiments, the embodiments only illustrate the principles and applications of the present invention, and the embodiments are defined in the claims. Many variations and modifications of the arrangement are permitted without departing from the spirit of the present invention.

Ｌ１…インダクタ、Ｃ１…出力キャパシタ、Ｄ１…整流ダイオード、Ｍ１…スイッチングトランジスタ、１…プロセッサ、２…電子機器、３…照明装置、４…スイッチングコンバータ、４ａ…コントローラ、４ｂ…出力回路、５…ＬＣＤパネル、６…ＬＥＤバー、７…ＬＥＤ駆動回路、８…電流ドライバ、８ａ…電流ドライバＩＣ、９…調光コントローラ、１０…バースト調光コントローラ、１２…パルス測定回路、１４…インタフェース回路、１６…レジスタ、２０…パルス発生器、２２…カウンタ、Ｓ１…イネーブルデータ、Ｓ２…位相差設定データ、３０…エラーアンプ、３２…バッファ、Ｍ２…出力トランジスタ、ＯＡ…演算増幅器。 L1 ... inductor, C1 ... output capacitor, D1 ... rectifier diode, M1 ... switching transistor, 1 ... processor, 2 ... electronic equipment, 3 ... lighting device, 4 ... switching converter, 4a ... controller, 4b ... output circuit, 5 ... LCD Panel, 6 ... LED bar, 7 ... LED drive circuit, 8 ... Current driver, 8a ... Current driver IC, 9 ... Dimming controller, 10 ... Burst dimming controller, 12 ... Pulse measurement circuit, 14 ... Interface circuit, 16 ... Register, 20 ... Pulse generator, 22 ... Counter, S1 ... Enable data, S2 ... Phase difference setting data, 30 ... Error amplifier, 32 ... Buffer, M2 ... Output transistor, OA ... Operational amplifier.

Claims (12)

最大で複数Ｎチャンネル（Ｎは２以上の整数）のＬＥＤ（発光ダイオード）バーが接続可能であり、駆動対象に指定されたＭチャンネル（１≦Ｍ≦Ｎ）のＬＥＤバーを駆動する電流ドライバであって、
前記ＭチャンネルのＬＥＤバーに共通の目標光量に応じたデューティ比を有するパルス幅変調（ＰＷＭ）された外部調光パルスを受けるＰＷＭ入力端子と、
前記外部調光パルスの周期およびパルス幅を測定し、デジタルの周期データおよびパルス幅データを生成するパルス測定回路と、
外部のプロセッサと接続され、（i）駆動対象となるＭチャンネルのＬＥＤバーを指定するイネーブルデータ、および、（ii）選択可能な複数の位相差３６０°／２，３６０°／３，…，３６０°／Ｎの中からひとつを指定する位相差設定データを受信するインタフェース回路と、
前記駆動対象となるＭチャンネルに対応するＭ個の電流源であり、それぞれが対応するＬＥＤバーと接続され、内部調光パルスに応じてオン、オフが切りかえ可能なＭ個の電流源と、
前記周期データが示す周期と、前記パルス幅データが示すパルス幅を有し、かつ前記位相差設定データに応じた位相差を有するＭ個の内部調光パルスを生成し、前記Ｍ個の電流源に分配するパルス発生器と、
を備えることを特徴とする電流ドライバ。 It is a current driver that can connect LED bars (light emitting diodes) of multiple N channels (N is an integer greater than or equal to 2) at the maximum and drive LED bars of M channels (1 ≦ M ≦ N) designated as the driving target. There,
A PWM input terminal for receiving a pulse width modulated (PWM) external dimming pulse having a duty ratio corresponding to a target light amount common to the M channel LED bars;
A pulse measurement circuit for measuring the period and pulse width of the external dimming pulse and generating digital period data and pulse width data;
360, connected to an external processor, (i) enable data for designating an M-channel LED bar to be driven, and (ii) a plurality of selectable phase differences 360 ° / 2, 360 ° / 3,... An interface circuit for receiving phase difference setting data for designating one of ° / N;
M current sources corresponding to the M channel to be driven, each of which is connected to a corresponding LED bar, and can be switched on and off according to an internal dimming pulse;
Generating M internal dimming pulses having a cycle indicated by the cycle data and a pulse width indicated by the pulse width data and having a phase difference corresponding to the phase difference setting data; and the M current sources A pulse generator that distributes to
A current driver comprising: 前記イネーブルデータは、前記ＮチャンネルのＬＥＤバーそれぞれの使用、不使用を指定することを特徴とする請求項１に記載の電流ドライバ。   The current driver according to claim 1, wherein the enable data specifies use or non-use of each of the N-channel LED bars. 前記Ｍチャンネルの前記電流源と前記ＬＥＤバーの接続点に生ずるＭ個の検出電圧を受け、最も低い検出電圧と所定の基準電圧の誤差を増幅し、フィードバック信号を生成するエラーアンプをさらに備え、
前記フィードバック信号に応じて、前記ＬＥＤバーに供給される駆動電圧がフィードバック制御されることを特徴とする請求項１または２に記載の電流ドライバ。 An error amplifier that receives M detection voltages generated at a connection point between the current source of the M channel and the LED bar, amplifies an error between the lowest detection voltage and a predetermined reference voltage, and generates a feedback signal;
3. The current driver according to claim 1, wherein a drive voltage supplied to the LED bar is feedback-controlled in accordance with the feedback signal. 前記イネーブルデータおよび前記位相差設定データを保持するレジスタをさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電流ドライバ。   The current driver according to claim 1, further comprising a register that holds the enable data and the phase difference setting data. 前記Ｍ個の電流源はそれぞれ、
対応するＬＥＤバーと接地の間に順に直列に設けられた出力トランジスタおよびセンス抵抗と、
その一方の入力端子にアナログ電圧が入力され、その他方の入力端子に前記センス抵抗の電圧降下が入力され、その出力端子が前記出力トランジスタの制御端子と接続される演算増幅器と、
を含むことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電流ドライバ。 Each of the M current sources is
An output transistor and a sense resistor provided in series between the corresponding LED bar and ground in order,
An analog voltage is input to one of the input terminals, a voltage drop of the sense resistor is input to the other input terminal, and an operational amplifier whose output terminal is connected to the control terminal of the output transistor;
The current driver according to claim 1, comprising: 前記Ｍ個の電流源はそれぞれの前記演算増幅器のオン、オフが、対応する前記内部調光パルスに応じて切りかえられることを特徴とする請求項５に記載の電流ドライバ。   6. The current driver according to claim 5, wherein each of the M current sources is switched on and off according to the corresponding internal dimming pulse. アナログ調光電圧を受けるアナログ調光端子をさらに備え、
前記Ｍ個の電流源は、前記アナログ調光電圧に比例した定電流を生成することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の電流ドライバ。 Further equipped with an analog dimming terminal for receiving an analog dimming voltage,
The current driver according to claim 1, wherein the M current sources generate a constant current proportional to the analog dimming voltage. アナログ調光電圧を受けるアナログ調光端子と、
前記アナログ調光電圧を所定係数倍し、前記Ｍ個の電流源それぞれの前記演算増幅器に、前記アナログ電圧として供給するバッファと、
をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の電流ドライバ。 An analog dimming terminal that receives the analog dimming voltage;
A buffer for multiplying the analog dimming voltage by a predetermined coefficient and supplying the operational amplifier of each of the M current sources as the analog voltage;
The current driver according to claim 5, further comprising: ひとつの半導体基板に一体集積化されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の電流ドライバ。   9. The current driver according to claim 1, wherein the current driver is monolithically integrated on a single semiconductor substrate. スイッチングコンバータと、
請求項１から９のいずれかに記載の電流ドライバと、
を備えることを特徴とするＬＥＤ駆動回路。 A switching converter;
A current driver according to any of claims 1 to 9;
An LED driving circuit comprising: 直列に接続された複数のＬＥＤ（発光ダイオード）を含むＭ本（Ｍは自然数）のＬＥＤバーと、
商用交流電圧を平滑整流する整流回路と、
前記整流回路により平滑整流された直流電圧を入力電圧として受け、前記Ｍ本のＬＥＤバーに駆動電圧を供給するスイッチングコンバータと、
請求項１から９のいずれかに記載の電流ドライバと、
を備えることを特徴とする照明装置。 M LED bars (M is a natural number) including a plurality of LEDs (light emitting diodes) connected in series;
A rectifying circuit for smooth rectification of commercial AC voltage;
A switching converter that receives a DC voltage smoothed and rectified by the rectifier circuit as an input voltage and supplies a driving voltage to the M LED bars;
A current driver according to any of claims 1 to 9;
A lighting device comprising: 液晶パネルと、
前記液晶パネルを裏面から照射するバックライトである請求項１１に記載の照明装置と、
を備えることを特徴とする電子機器。 LCD panel,
The illumination device according to claim 11, which is a backlight that irradiates the liquid crystal panel from the back surface.
An electronic device comprising:
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